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1L410000 通信与广电工程技术 1L411010 通信网 一、现代通信网及其构成要素 交换的信息包括用户信息、控制信息、和网络管理信息。
从硬件构成来看，通信网由终端节点、交换节点、业务节点和传输系统构成，它们完成通信网的基本功能：接入、交换和传输。
软件设施则包括信令、协议、控制、管理、计费等，它们主要完成通信网的控制、管理、运营和维护，实现通信网的智能化。
1. 终端节点 最常见的有电话机、传真机、计算机、视频终端、智能终端和用户小交换机。主要功能：
用户信息的处理、信令信息的处理 2. 交换节点 交换节点是通信网的核心设备，最常见的有电话交换机、分组交换机、路由器、转发器等。交换节点负责集中、转发终端节点产生的用户信息，但它自己并不产生和使用这些信息。
3. 业务节点 最常见的业务节点有智能网中的业务控制节点（SCP）、智能外设、语音信箱系统以及 internet 上的各种信息服务器等； （3）为用户提供智能化、个性化、有差异的服务。二、现代通信网的功能和分类 （一）通信网的功能 1. 信息传送 信息传送是通信网的基木任务，由交换节点和传输系统完成。
2. 信息处理 信息由终端应用来完成 3. 信令机制 4. 网络管理 网络管理功能主要负责网络的运营管理、维护管理和资源管理，是整个通信网中最具智能的部分。
三、现代通信网的发展趋势 1. 网络信道光纤化、容量宽带化 光纤具有带宽大、重量轻、成本低和易维护等一系列优点。
4. 三网融合 电话通信网、计算机通信网和有线电视网的融合发展。
SDN（基于软件定义网络）技术实现了控制功能和转发功能的分离； NFV（网络功能虛拟化）技术通过组件化的网络功能模块实现控制功能的可重构，可以灵活地派生出丰富的网络功能；SDN 是 NFV 的基础；网络切片是 NFV 最核心的内容。
1L411012 传送网、业务网和支撑网
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从实现功能的角度看，一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：业务网、传送网和支撑网。
—、业务网 业务网是现代通信网的主体； 二、传送网 传送网独立于具体业务网，它还具有电路调度、网络性能监视、故障切换等相应的管理功能；传送网节点主要有分插复用设备（ADM）和交叉连接设备（DXC）两种类型，是构成传送网的核心。
一）传输介质 有线介质包括双绞线、同轴电缆和光纤等；无线传输方式有无线电、微波、红外线等。
，
1L411012 传送网、业务网和支撑网三）传送网节点技术 1. SDH 传送网是一种以同步时分复用和光纤技术为核心的传送网，SDH 是一个独立于各类业务网的公共传送平台，有如下优点：强大的网络管理功能；灵活的复用映射结构；标准统一的光接口和网络节点接口。
2. 基于 SDH 的多业务传送平台（MSTP）是 SDH 与以太网初步融合的产物，适用于已经部署大量 SDH 网的运营商。
三、支撑网 保障业务网正常运行、增强网路功能、提髙网路服务质量 （一）信令网 信令网由信令点（SP）、信令转接点（STP）和信令链路组成。信令网可分为不含 STP 的无级网和含有 STP 的分级网。
（二）同步网 同步网处于通信网的最底层，负责实现网络节点设备之间和节点设备与传输设备之间信号的时钟同步、帧同步以及全网的网同步，保证地理位置分散的物理设备之间的数字信号的正确接收和发送。
（二）同步网 基带 传输 传输模拟基带信号。在传统电话 用户线上采用 优点是线路设备简单； 缺点是传输媒介的带宽利用率不高
频分复用
各路信号通过占用同一介质不同的频带 传输的是模拟信号，需要模拟的调制解调设备成木高且体积大；由于难以集成，工作稳定度不高；过多的模数转换，主要用于微波链路和铜线介质上 时分 复用 每路信号在属于自己的时间片中 占用传输介质的全部带宽 差错率低、安全性好、数字电路 高度集成以及更高的带宽利用率
波分复用 将光纤的低损耗窗口。划分成 若干个信道，每一信道占用不同的光波频率
透明传输，网络扩容的理想手段
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我国数字同步网采用由分区式主从同步网结构，分为四个等级 1. 第一级是基准时钟（PRC），3 个铯原子钟组成，精度最高的时钟。
2. 第二级是长途交换中心时钟，设置于一级（C1）和二级（C2）长途交换中心属于 A 类时钟；设置于三级（C3）和四级（C4）长途交换中心属于 B 类时钟， 3. 第三级是有保持功能的高稳定度晶体时钟，设置在汇接局（Tm）和端局（C5）。
4. 第四级是一般晶体时钟，设置于远端模块、数字终端设备和数字用户交换设备。
1L411013 核心网 （一）电路交换 电路交换须经历建立电路、传送数据或语音和拆除电路三个阶段，因此电路交换属于电路资源预分配系统。
1. 工作方式 电路交换系统有空分交换和时分交换两种交换方式。程控交换机采用时分交换。
1L411013 核心网 2. 电路交换的特点 （1）
通信用户间必须建立专用的物理连接通路，呼叫建立时间长，并且存在呼损； （2）
对通信信息不做任何处理，原封不动地传送（信令除外），对传送的信息不进行 差错控制； （3）
实时性较好，但线路利用率低。
1L411013 核心网 （二）、分组交换 分组交换的思想是从报文交换而来的，它采用了报文交换的“存储一转发”技术； 分组交换可提供虚电路方式与数据报方式两种服务方式。
虚电路面向连接方式，适用于较连续的数据流传送，如文件传送、传真业务等。数据报为无连接方式，适用于面向事物的询问\响应型数据业务。
3. 分组交换的优点 （1）
信息的传输时延较小，而且变化不大，能较好地满足交互型通信的实时性要求。
（2）
易于实现链路的统计，时分多路复用提高了链路的利用率。
（3）
容易建立灵活的通信环境 （4）
可靠性高（5）经济性好注：分组交换的缺点 （1）
由于网络附加的信息较多，影响了分组交换的传输效率 （2）
实现技术复杂 （三）ATM 交换 1. 采用固定长度的数据包，信元由 53 个字节组成，开头 5 个为信头，其余 48 个为信息域，或称净荷。
2. 采用面向连接的工作方式，通过建立虚电路来进行数据传输，同时也支持无连接业务。
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软交换是一种提供呼叫控制功能的软件实体，分组交换网络与传统 PSTN 网络融合的解决方案 软交换的核心思想是业务提供与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离。
IP 交换主要有重叠模型和集成模型两大类。
多协议标记交换（MPLS）是基于集成模型的 IP 交换技术的典型应用。
1L411014 接入网
接入网所覆盖的范围由三个接口来定界， 网络侧经业务节点接口（SNI）与业务节点（SN）相连； 用户侧经用户网络接口（UNI）与用户相连； 管理方面则经 Q3 接口与电信管理网（TMN）相连 1L411014 接入网 接入网按垂直方向分解为电路层、传输通道层和传输媒质层。
接入网的主要功能分解为：用户口功能（UPF）、业务口功能（SPF）核心功能（CF）、传送功能（TF）、系统管理功能（AN-SMF）。
主流的宽带光接入网普遍采用无源光网络（P0N）技术。
1L411014 接入网 一、有线接入网 （一）铜线接入网 有高速率数字用户线（HDSL）和不对称数字用户线（ADSL）技术。
1. 高速率数字用户线（HDSL）技术采用了回波抵消和自适应均衡技术，延长基群信号传输距离。
2. 不对称数字用户线（ADSL）技术可以在一对普通电话线上传送电话业，从而延长了用户线的通信距离。
1L411014 接入网 （二）光纤接入网 1. 光纤接入网采用光纤作为主要的传输媒介来取代传统的铜线。在用户端利用光网络单元（ONU）进行光/电转换，恢复成电信号后送至用户终端设备。
2. 根据承载的业务带宽不同，光纤接入网可以划分为窄带和宽带两种。
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3. 根据网络单元位置的不同，光纤接入网可以划分为光纤到路边（FTTC）、光纤到户
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（FTTH）、光纤到办公室（FTTO）、光纤到分配（FTTDp）。
1L411014 接入网 （三）混合光纤/同轴电缆（HFC）接入网 1. 混合光纤/同轴电缆接人网是一种综合应用模拟和数字传输技术、同轴电缆和光缆技术、射频技术的高度分布式智能型接入网络，是通信网和有线电视网相结合的产物。
1L411014 接入网 二、无线接入网 （一）固定无线接入 无绳电话是有线接入。
固定无线接入的主要技术有 LMDS、3.5GHz 无线接入、MMDS、固定卫星接入技术、不可见光无线系统等。
（二）移动无线接入 用户终端移动的无线接入有蜂窝移动通信系统、卫星通信系统、集群调度系统、无线市话（PAS）以及用于短距离无线连接的蓝牙技术等。
1L411014 接入网 三、无源光网络（PON）
无源光网络（PON）是指在 OLT 和 ONU 之间的光分配网络（ODN）其中没有任何有源电子设备，即传输设施在 ODN 中全部采用无源器件。
PON 的优点体现在以下几个方面：
1.
较好的经济性。2.
组网灵活。3.
安装维护方便。
4. 抗干扰能力强 PON 成为实施“宽带提速”和“光进铜退”工程的技术基础。
现有宽带接入网络将较为复杂的业务处理、各种应用和 IP 协议等功能分散地部署在用户侧的家庭网关（企业网关）上。
1L411015 互联网及其应用 （二）计算机网络的分类 计算机网络可分为局域网、城域网和广域网三大类 1. 局域网的覆盖面小。网络拓扑多用简单的总线或环形结构，也可采用星形结构。
2. 城域网的作用范围是一个城市，网络拓扑多为树形结构。
3. 广域网其主要特点是进行远距离（几十到几千公里）通信，又称远程网。
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星形
比较简单，容易建网，便于管理。但由于通信线路总长度较长，成本较高 对中心节点的可载性要求 高，中心节点出故障将会引起整个网络瘫痪
局域网
环形 没有路径选择问题，网络管理软件实现简单，某个节点发生故障而破坏整个网络的通信
网络的吞吐能力较差，适用于信息传输量不大
局域网
网形 通信线路总长度长，投资成本髙，路径选择 技术较复杂，网络管理软件也比较复杂
可靠性高
树形 任一节点的故障均会影响它所在支路网络 的正常工作 越高层次的节点， 其可靠性要求越高
城域网
总线
网络容易扩展 任何一节点的故障都不会使整个网络 发生故障
局域网 二、TCP/IP 协议 TCP/IP 协议即传输控制协议/互联网协议，是互联网的基础，TCP/IP 协议定义了设备如何接入互联网以及数据如何在它们之间传输 TCP 协议把数据分成若干数据包，给每个数据包写上序号，以便接收端把数据还原成原来的格式。
IP 协议给每个数据包写上发送主机和接收主机的地址，数据包就可以在物理网上传送数据了。IP 协议还具有利用路由算法进行路由选择的功能。这些数据包可以通过不同的传输途径进行传输，由于路径不同，加上其他的原因，可能出现顺序颠倒、数据丢失、数据失真甚至重复的现象，由 TCP 协议解决 （一）IPV4 的局限 1. IPV4 中 IP 地址的长度为 32 位，理论上可编址 1600 万个网络、40 亿台主机。采用 A、B、C 三类编址方式。
2. IPV4 为了解决地址不够的问题，使用子网划分、地址块切碎等技术来延长。
（二）IPV6 的优势 1. IPV6 具有充足的地址空间。IP 地址的长度为 128 位，是 IPV4 的 296 倍。
2. IPV6 使用更小的路由表。IPV6
的地址分配一开始就遵循聚类的原则，减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度 3. IPV6 增加了增强的组播支持以及对流的控 4. IPV6 加入了对自动配置的支持。
5. IPV6 具有更髙的安全性。
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1L411020 光传输系统 1L411021 光通信系统的构成一、光纤通信系统 光通信系统采用数字编码、强度调制、直接检波等技术。
所谓编码，就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。
101010101010、0101010101、11100010101 强度调制就是在光端机发送端，通过调制器用电信号控制光源的发光强度，使光强度随信号电流线性变化直接检波是指在光端机接收端，用光电检测器直接检测光的有无，再转化为电信号。
二、光传输媒质 1. 光纤是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质，纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成，内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高，因此当光从折射率高的一侧射入折射率低的一侧时，只要入射角度大于一个临界值，就会发生光全反射现象，能量将不受损失。
2. 光在光纤中传播，会产生信号的衰减和畸变，主要原因是光纤中存在损耗和色散。损耗和色散是光纤最重要的两个传输特性，它们直接影响光传输的性能。
3. 色散是光脉冲信号在光纤中传输到达输出端时发生的时间上的展宽； 产生的原因是光脉冲信号有不同的频率成分、不同模式，进而传输时速度不同，到达终点时间不同； 降低光纤的色散，对于增加光纤通信容量，延长通信距离。
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三、基本网络单元的连接 网络主要的拓扑结构：线形、星形、环形、树形、网孔形。
1. 线形，节点串联起来，首尾节点开放，也称链形网络； 2. 星形，节点中有一个特殊的点与其余的所有节点直接相连，而其余节点之间互不相连，该特殊点有连接和路由调度功能 3. 环形，所有节点串联起来，而且首尾相连，没有任何节点开放 4. 树形：线性拓扑和星形拓扑的结合。这种结构存在瓶颈问题，不适合提供双向通信业务。
5. 网孔形：各节点之间具有高度的互连性，有多条路由的选择，可靠性极高，结构复杂，成本高。在 SDH 网中，网孔结构中各节点主要采用 DXC，一般用于业务量很大的一级长途干线。
四、网络组网实例及网络分层 1. 再生段 REG 与 TM、REG 与 ADM、REG 与 REG 2. 复用段 ADM 与TM、ADM 与 ADM 3. 数字段 终端数字复用器之间及跨越两个以上的 ADM 之间
1L411023 DWDM
设备的构成及功能“光纤耗尽”现象时，催生了DWDM 系统一、DWDM 工作方式 （一）按传输方向的不同分为双纤单向传输系统、单纤双向传输系统 双纤单向传输系统：同一波长在两个方向上重复利用。应用十分灵活； 单纤双向传输系统：四波混频比双纤单向传输少得多，采用特殊的措施来对付光反射， 且当需要进行光信号放大时，必须采用双向光纤放大器。
（二）从系统的兼容性方面考虑可分为集成式系统、开放式系统，现在绝大部分是开放式系统。
目前商用的 DWDM 系统波道数可达 160 波。
1L411023 DWDM 设备的构成及功能 1. 光合波器（OMU）：光合波器在高速大容量波分复用系统中起着关键作用，其性能的优劣对系统的传输质量有决定性影响； 2. 光分波器（ODU）：光分波器在系统中所处的位置与光合波器相互对立； 3. 光波长转换器（OTU）：接收端不同波道 0TU 是可以互换的
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4. 光纤放大器（0A）：能高效补偿光功率在光纤传输中的损耗，延长通信系统的传输距离，扩大用户分配网覆盖范围。
1L411023 DWDM 设备的构成及功能 5. 光分插复用器（OADM）：其功能类似于 SDH 系统中的 ADM 设备，将需要上下业务的波道采用分插复用技术终端至附属的OTU 设备，直通的波道不需要过多的附属OTU 设备， 便于节省工程投资和网络资源的维护管理。工程中的主要技术要求是通道串扰和插入损耗。
6. 光交叉连接器（OXC）：光交叉连接器是实现全光网络的核心器件，它可以把输入端任一光纤（或其各波长信号）可控地连接到输出端的任一光纤（或其各波长信号）中去。
三、DWDM 设备在传送网中的位置 在传送网中 SDH 和 DWDM 之间是客户层与服务层的关系。相对于 DWDM 技术而言， SDH、ATM 和 IP 信号都只是 DWDM 系统所承载的业务信号；而从层次上看，DWDM 系统更接近于物理媒质层---光纤，并在 SDH 通道层下构成光通道层网络； 由于 WDM 波长存在可管理性差、不能实现高效和灵活的组网等缺陷，它逐渐向 OTN 和 ASON 的转变和升级； WDM 是光网络层的核心网元。
1L411024 PTN 特点及应用 中国已经基本上将 PTN 和 T-MPLS/MPLS-TP 画上了等号。
1. PTN 最重要的两个特性是分组和传送；PTN 以 IP 为内核，为用户提供以太网帧、MPLS （IP）、ATMVP 和 VC、PDH、FR 等符合 IP 流量特征的各类业务。
2. PTN 网络结构分为通道层、通路层和传输媒介层三层结构。
3. PTN 功能分为传送平面、管理平面、控制平面。
4. PTN 的关键技术 1）
通用分组交叉技术：
通用交换板的概念，运营商可以根据不同的业务需求灵活配置不同业务的容量 2）
可扩展性技术 分组传送网通过分层和分域来提供可扩展性。
3）
运营管理和维护技术 保护特性上典型要求是 50ms 的保护倒换时间，端到端的通道保护以及群路线路保护和节点保护。
4）
多种业务承载和接入 电缆接口 TDME1、IMAE1、xDSL，FE 和GE 等； 光纤接口 FE、GE、10GE 和 STM-n 等； 微波接口PacketMicrowave 5）网络级生存性技术 PTN 利用传送平面的 OAM 机制，不需要控制平面的参与就可以提供小于 50ms 的保护， 主要包括线性保护和环网保护。
线性保护倒换包括 1+1、1：1 和 1：N 方式，支持单向、双向、返回和非返回倒换模式；
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环网保护支持的转向和环回机制； 6）
QoS 保证技术 PTN 采用差分服务机制实现业务区别对待，将用户的数据流按照 QoS 要求来划分等级， 任何用户的数据流都可以自由进入网络，当网络出现拥塞时，级别高的数据流在排队和占用资源时比级别低的数据流有更髙的优先权。
7）
频率和时间同步技术 PTN 系统普遍采用的时钟同步方案，有基于物理层的同步以太网技术、基于分组包的TOP 技术和 IEEE1588v2 精确时间协议技术三种方案。前两种技术都只能支持频率信号的传送，不支持时间信号的传送；LEEE1588v2 技术采用主从时钟方案； 1L411030 微波和卫星传输系统 1L411031 SDH 数字微波系统构成一、微波通信的基本概念 微波通信所用的频段主要有 L 波段、S 波段、C 波段、X 波段、Ku 波段以及 K 波段。由于微波的频率极高，波长又很短，只能在大气对流层中像光波一样作直线传播，即所 谓的视距传播，其绕射能力弱 由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗，每隔 50km 左右，就需要设置中继站二、SDH 数字微波中继通信系统的组成 一条 SDH 数字微波通信系统由端站、枢纽站、分路站及中继站组成。一条 SDH 数字微波通信系统的波道配置一般由一个或一个以上的主用波道和一个备用波道组成，简称 N+1。
三、数字微波站的基本组成 （一）天馈线和分路系统 常用的天线类型为卡塞格林天线，从天线至分路系统之间的连接部分称为馈线系统。
1. 微波天线的基本参数为天线增益、半功率角、极化去耦、驻波比。由于微波天线大部分采用抛物面式天线，所以天线还应采取一定的抗风强度和防冰雪的措施。
2. 馈线有同轴电缆型和波导型两种形式。在分米波段（2GHZ），采用同轴电缆馈线。
在厘米波段（4GHz 以上），采用波导馈线（C 波段、X 波段、Ku 波段以及 K 波段）。
（三）调制解调器 调制常用脉冲形式的基带序列对中 70MHz 或 140MHz 的信号进行调制，多采用多进制编码的 64QAM、128QAM、256QAM 和 512QAM 的调制方式。
（五）基础电源 终端站 可作为中心站或次中心站
上、下话路，具备波道倒换功能 分路站 可作为中心站，也可作为受控站 枢纽站 可作为中心站或次中心站
中继站
具有站间公务联络和无人值守功能 不上下话路，不具备波道倒换功能
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基础电源为浮充制式蓄电池直流供电，标称电压为-48V，正极接地。
蓄电池应是密封防爆式的。当蓄电池开始放电时，会发出远端告警信号。
柴油发电机组和开关电源具备自动启动和倒换性能，并具有远端遥测、遥信和遥控功能。
1L411032 微波信号的衰落及克服方法 1. 利用地形地物削弱反射波的影响； 2. 将反射点设在反射系数较小的地面；如从水面移到森林或凹凸不平地面 3. 利用天线的方向性；收发天线均很高，而反射点又处于途径中间的开阔地或水面上 4. 用无源反射板克服绕射衰落；当路由中存在较高障碍物时，使用无源反射板或背对背天线可使电波绕过障碍物
5. 分集接收 频率分集：波道备用 空间分集：利用不同高度的两幅或多幅天线，接收同一频率的信号，以达到克 服衰落的目的。
分集接受不能解决所有衰落，如对雨雾吸收性衰落只有增加发射功率、缩短站 距，适当改变天线设计才能克服 1L411033 卫星通信网络结构及工作特点一、卫星通信系统 （一）卫星通信系统的分类方法 分类 距离地面高度 运行周期 相对地面运动情况 静止轨道卫星 （GEO）
35786km
24h
静止 中地球轨道卫星（MEO）
500～20000km
4～12h
移动的 低地球轨道卫星 （LEO）
500～1500km
2～4h
移动的 （二）卫星通信的优缺点
优点 1）通信距离远，建站成本与距离无关，除地球两极外均可建站通信 2）组网灵活，便于多址连接； 3）机动性好； 4）通信线路质量稳定可靠； 5）通信频带宽，传输容量大，适合多种业务传输 6）可以自发自收进行监测；。
缺点 （重点）
1）
保密性差；卫星具有广播特性，一般容易被窃听 2）
电波的传播时延较大，存在回波干扰；必须采取回波抵消技术 3）
存在日凌中断和星蚀现象。
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（三）卫星通信网络的结构 由多个地球站构成的通信网络，可以是星形、网格形、混合形 在星形网中，各边远站只能通过中心站进行相互通信，各边远站之间不能通过卫星直接相互通信。
在网格形网络中，各站彼此可经卫星直接沟通。
（四）卫星系统的工作过程 1. 在静止卫星通信系统中，大多是单跳工作，但也有双跳工作的，即发送的信号要经过两次卫星转发后才被对方接收。
2. 卫星通信系统的最大特点是多址工作方式。常用的多址方式有频分多址、时分多址、空分多址和码分多址。
1）
频分多址方式：把卫星转发器的可用射频频带分割成若干互不重叠的部分，分别分配给各地球站所要发送的各载波使用。
2）
时分多址方式：把卫星转发器的工作时间分割成周期性的互不重叠的时隙，分配给各站使用。
3）
空分多址方式：卫星天线有多个窄波束，分别指向不同的区域地球站，利用波束在空间指向的差异来区分不同地球站。
4）
码分多址方式：各站所发的信号在结构上各不相同，并且相互具有准正交性，以区别地址，而在频率、时间、空间上都可能重叠。
VSAT 系统于C 波段或 Ku 波段，终端天线口径小于2. 5 米，由主站对网络进行监测和控制在 VSAT 网络中的主要结构有：星形网络、网形网络、混合网络。
（1）
星形网络，各 VSAT
仅与主站卫星直接联系，VSAT 之间不能通过卫星相互通信。主站是星形网络的中心， （2）
网形网，网络中的各 VSAT 彼此之间可以通过卫星直接沟通，它是无中心的、分散的网络结构。网络中各 VSAT 均具有双向传输功能。
（3）
混合网，它在传输实时要求高的业务时，采用网形结构，而在传输实时性要求不高的业务时，采用星形结构；当进行点对点通信时采用网形结构，当进行点对多点通信时采用星形结构。
1L411040 蜂窝移动通信系统 1L411041 移动通信系统组网技术及发展一、移动通信的主要特点 移动通信是有线通信网的延伸，它由无线和有线两部分组成。
无线部分提供用户终端的接入，利用有限的频率资源在空中可靠地传送语音和数据； 有线部分完成网络功能，包括交换、用户管理、漫游、鉴权等。
一、移动通信的主要特点 1. 无线电波传播复杂 2. 移动台在强干扰条件下工作 除了外部干扰，移动台互调干扰、邻道干扰和同频干扰，其中，同频干扰是移动通信所
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三、数字移动通信的组网技术 7 www.haixue.com 第 13 页 / 共 108 页
特有的。
3. 容量有限 移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增，所以必须做好规划、合理分配频率。
4. 系统复杂 1L411041 移动通信系统组网技术及发展三、数字移动通信的组网技术 （一）小区制覆盖方式 1. 带状网 带状网宜采用定向天线，使每个无线小区呈椭圆形。
为防止同频干扰，相邻小区不能使用同一频率，可采用二频组、三频组或四频组的频率配置。
1L411041 移动通信系统组网技术及发展三、数字移动通信的组网技术 （一）小区制覆盖方式 2. 蜂窝网
1L411041 移动通信系统组网技术及发展 （1）
小区的形状 在服务面积一定的情况下，正六边形小区形状最接近理想的圆形，用它覆盖整个服务区域所需的基站数量最少、最经济。
（2）
区群的组成 相邻的小区不能使用相同的信道。为了保证同信道小区之间相隔足够的距离，附近若干小区都不能使用相同的信道，这些不同信道小区组成一个区群，小区数量则称为区群小区数。
1L411041 移动通信系统组网技术及发展
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（5）小区分裂 8 www.haixue.com 第 14 页 / 共 108 页
（3）
同频小区的距离 设小区的辐射半径为 r，区群小区数为 N，则同频小区的距离 D 计算如下区群小区数越多，同频小区的距离就越远，则抗同频干扰的性能也就越好。
1L411041 移动通信系统组网技术及发展 （4）
中心激励与顶点激励 基站设置在小区的中央，采用全向天线形成圆形的覆盖区域，称为中心激励方式。
1L411041 移动通信系统组网技术及发展 （4）中心激励与顶点激励 基站设置在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用三幅 120 度扇形辐射的定向 天线，分别覆盖三个相邻小区的三分之一区域，每个小区由三幅 120 度扇形天线共同覆盖， 称为顶点激励方式。
1L411041 移动通信系统组网技术及发展
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—、2G 移动通信网络主要由移动交换子系统（NSS）、基站子系统（BSS）和移动台（MS）、 9 www.haixue.com 第 15 页 / 共 108 页
当用户密度不均匀或用户密度变化时，设定小区面积和小区数量的方法，称为小区分裂。分裂后的每个小区分别设置基站，并相应降低天线高度和减小发射机功率。
1L411041 移动通信系统组网技术及发展 （二）越区切换和位置更新 1. 越区切换 越区切換是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站并且保持通信连续性的过程。越区切换必须是完全自动的，并且切换时间要在 100 毫秒以内； （1）
硬切换是“先断后连”的过程。硬切换用于 TDMA 和 FDMA 系统。
（2）
软切换是“先连后断”的过程。软切换是 CDMA 系统独有 （3）
接力切换是介于硬切换和软切换之间。是 TD-SCDMA 的核心技术之一。
2. 位置更新 当移动台由一个位置区移动到另一个位置区时，必须在新的位置区进行登记，通知网络更改它的位置信息，这个过程就是位置更新。
2. 位置更新 （1）
正常的位置更新 当移动台来到一个新的位置区，发现小区广播的LAI 与自身不一致，从而触发位置更新。系统若要对移动台进行寻呼，就要知道它的当前位置，所以这个过程是必须的。
（2）
周期性位置更新 系统要求移动台周期性的上报自己的位置，逾期未报的，则认为它已经关机或不在服务区，不再对它进行寻呼。这样可有效处理移动台进入信号盲区或突然掉电的情况。
（3）
用户开关机 用户开关机时，都会给系统发送相应指令，告诉系统移动台是否可以被寻呼以及当前的位置信息。
1L411042 第二代蜂窝移动通信网络
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三、中国的 5G 10 www.haixue.com 第 16 页 / 共 108 页
操作维护子系统（OSS）四大部分组成。
（一）移动交换子系统（NSS）
1. 移动交换中心（MSC），是 NSS 的核心部件。
2. 访问位置寄存器（VLR），用来存储来访用户信息的数据库，一个 VLR 通常为一个 MSC 控制区服务。VLR 是动态的数据库. 3. 归属位置寄存器（HLR），用来存储本地用户信息的数据库，可服务多个 MSC
区域；存储永久性信息和暂时性信息 4. 鉴权中心（AUC），是可靠地识别用户的身份，只允许有权用户接入网络并获得服务， AUC—般与 HLR 处于同一位置。
（二）基站子系统（BSS）
BTS 负责无线传输，BSC 负责控制与管理。
一个 BSS 系统由一个 BSC 与一个或多个 BTS 组成，一个 BSC 可以根据话务量需要控制多个 BTS。
（三）操作维护子系统（OSS）
OSS 提供远程管理和维护网络的功能，由网络管理中心（NMC）和操作维护中心（OMC）
两部分组成。
（四）移动台（MS）
MS 由两个功能部分组成，移动设备（ME）和用户识别模块（SIM，ME 完成语音、数据和控制信号在空中的发送和接收，SIM 用于识别用户，SIM 卡是识别用户的唯一标识，存有认证客户身份所需的信息，只有插入 SIM 卡后移动终端才能人网使用。
GSM 通信系统采用 900MHz 和 1800MHz 两个频段。
对于 900MHz 频段，上行的频带为 890~915MHz，下行的频带为 935~960MHz；双工间隔为 45MHz，工作带宽 25MHz； 相邻两频道间隔为 200kHz。每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为 8 个时隙， 即 8 个信道（全速率）。每个用户使用一个频道中的一个时隙传送信息。
采用的多址技术主要有时分多址技术（TDMA）
CDMA 通信系统采用 800MHZ 频段。
3G 是工作在 2GHz 频段 WCDMA 和 CDMA2000 采用 FDD 方式扩频码速率、载波带宽、基站间同步是不同的 TDD 是适用于非对称的分组交换数据业务（如互联网）
1L411045 第五代蜂窝移动通信网络一、5G 的业务需求 云业务的需求 虚拟现实的需求髙清视频的需求物联网的需求
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信系统设置多个直流供电系统。但交流供电系统仍采用集中供电方式。
11 www.haixue.com 第 17 页 / 共 108 页
（一）关键指标 设备密集度达到 600 万个/km2； 流量密度在 20Tbs/km2 以上； 移动性达到 500km/h， 端到端时延降低到 4G 的 1/10 或 1/5，达到毫秒级水平； （二）主要场景 连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠。
连续广域覆盖场景面向大范围覆盖及移动环境下用户的基本业务需求； 热点高容量场景主要面向热点区域的超高速率、超高流量密度的业务需求； 低功耗大连接场景面向低成本、低功耗、海量连接的业务需求； 低时延髙可靠场景主要满足车联网、工业控制等对时延和可靠性要求高的业务需求。
（三）核心技术 大规模天线阵列、超密集组网、全频谱接入、新型多址技术以及新型网络架构；大规模天线阵列可以大幅提升系统频谱效率； 超密集组网通过增加基站部署密度，可实现百倍量级的容量提升； 新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力，可有效支撑 50 网络的千亿级设备连接需求； 全频谱接入技术通过有效利用各类频谱资源，有效缓解 5G 网络频谱资源的巨大需求； 新型网络结构，采用 SDN、NFV 和云计算等技术实现更灵活、智能、高效和开放的 5G 新型网络。
（五）新网络架构 SDN、NFV 将成为 5G 网络的重要特征。
1L411050 通信电源系统 1L411051 通信电源系统的要求及供电方式一、通信电源系统要求 1. 通信电源要求：可靠、稳定、小型、高效。
2. 交流电源的电压和频率是标志其电能质量的重要指标；由 380/220V、50Hz 的交流电源供电时，通信设备电源端子输入电压允许变动范围为额定值的-10%～+5%，频率允许变动范圈为额定值的一 4%～+4%，电压波型畸变率应小于 5%。
直流电源的电压和杂音（谐波）是标志其电能质量的重要指标；由直流电源供电时，通信设备电源端子输入电压允许变动范围为-57～-40V，直流电源杂音应小于 2mV，高频开关整流器的输出电压应自动稳定，其稳定精度应≤0.6%。
二、通信电源系统的供电方式 供电方式有集中供电、分散供电、混合供电和一体化供电。
1. 集中供电方式：通信局（站）两交一直进行供电；交流供电系统属于一级供电； 2. 分散供电方式：在大容量的通信枢纽楼，直流供电系统可分楼层设置，也可以按各通
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1.
放电：用小电流放电，硫酸铅在电解液中生成的晶体较细，不会遮挡中间隔板’硫酸 12 www.haixue.com 第 18 页 / 共 108 页
3. 混合供电方式：在无人值守的光缆中继站、微波中继站、移动通信基站。
4. 一体化供电方式：通信设备与电源设备装在同一机架内，由外部交流电源直接供电。如小型用户交换机，一般采用这种供电方式 1L411052 通信电源系统的组成及功能 一、交流供电系统包括交流供电线路、燃油发电机组，低压交流配电屏、逆变器、交流不间断电源（UPS）等部分。
二、直流供电系统由直流配电屏、整流设备、蓄电池、直流变换器（DC／DC）等部分组成。
3）蓄电池：处于整流器输出并联端。在市电正常时，由整流器浮／均充电，不断补充蓄电池容量，并使其保持在充足电量的状态。
三、接地系统 接地系统有交流工作接地、直流工作接地，保护接地和防雷接地等，现一般采取将这四者联合接地的方式。
1）
交流接地可保证相间电压稳定。
2）
工作接地可保证直流通信电源的电压为负值。
3）
保护接地可避免电源设备的金属外壳因绝缘受损而带电。
4）
防雷接地可防止因雷电瞬间过压而损坏设备。
联合接地是将交流接地、直流接地、保护接地和防雷接地共用一组地网，由接地体、接地引入线、接地汇集排、接地连接线及引出线等部分组成。
机房内接地线的布置方式有两种形式，在较大的机房为平面型，在小型机房为辐射式。当变压器装在楼内时，变压器的中性点与接地总集线之间宜采用双线连接。
1L411053 通信电源系统蓄电池的充放电特性 —、蓄电池的工作特点及主要指标 1. 阀控式密封铅酸蓄电池由正负极板，隔板（膜），电池槽（外壳），排气阀或安全阀以及电解液（硫酸）；正负极接线端子用铅合金制成，顶盖用沥青封口，具有全封闭结构。
1L411053 通信电源系统蓄电池的充放电特性 —、蓄电池的工作特点及主要指标 1. 电动势：蓄电池在没有负载的情况下测得的正、负极之间的端电压，也就是开路时的正负极端子电压。
2. 内阻：在蓄电池接上负载后，测出端子电压和流过负载的电流 I，这时蓄电池的内阻R 内=（E-U）/I，电池的内阻应包括：蓄电池正负极板、隔板（膜）、电解液和连接物的电阻。电池的内阻越小，蓄电池的容量就越大 3. 终了电压：放电至电池端电压急剧下降时的临界电压；U 终=1.66+0.0175h。
4. 放电率：放电至终了电压的快慢以时间率和电流率表示，通常以 10 小时率为放电电流。
5. 充电率：当缩短充电时间时，充电电流必须加大，反之，充电电流可减少。
6. 循环寿命：阀控式密封铅酸蓄电池 1000-1200 次，10 年以上； 二、蓄电池的充放电特性
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渗透到极板比较顺利，电压下降较少，不会造成深度放电，有利于蓄电池的长期使用。
2. 充电：充电终期采用较小的电流值是有益的。蓄电池充电完成与否，不但要根据充电终了电压，还要根据蓄电池接受所需要的容量，以及电解液比重等来决定。
二、蓄电池的充放电特性 （1）
初充电 固定型铅酸蓄电池在电池组安装连接完毕，按照设计要求的充电方式在现场进行。阀控式密封铅酸蓄电池在电池出厂前在工厂采用连接成电池组或单体状态进行。
（2）
浮充充电 在电池组与开关电源设备构建成供电系统后，用整流设备和电池并联供电的工作方式， 由整流设备浮充蓄电池供电，并补充蓄电池组已放出的容量及自放电的消耗。
（3）
均衡充电 即过充电，因蓄电池在使用过程中，会产生比重、容量、电压等不均衡的情况，应进行均衡充电，使电池都达到均衡一致的良好状态。均衡充电一般要定期进行。如果出现 放电过量造成终了电压过低放电超过容量标准的 10% 经常充电不足造成极板处于不良状态电解液里有杂质 放电 24h 未及时补充电 市电中断后导致全浮充放出近一半的容量等情况时，都要随时进行均衡充电。1L411060 光（电）缆特点及应用 1L411061 光纤的特点和应用 （二）光纤的折射率分布阶跃折射率、渐变折射率
四、多模光纤 当光纤的几何尺寸远大于光波波长时，光纤传输的过程中会存在着几十种乃至上百种传输模式，这样的光纤称为多模光纤。由模光纤只适用于低速率、短距离的光纤通信，目前数据通信局域网大量采用多模光纤。
五、单模光纤 当光纤的几何尺寸较小，与光波的波长在同一数量级，光纤只允许一种模式（基模）在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤称为单模光纤。单模光纤避免了模式色散适用于大容量、长距离传输。
工作窗口 c 最低损耗 850nm 2.5dB/km 1310nm 0.27dB/km 1550nm 0.16dB/km
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1L411062 光缆的分类及特点一、光缆的种类 按照结构分类可分为层绞式光缆、中心束管式光缆、骨架式光缆和蝶形光缆按敷设方式分为架空光缆、管道光缆、直埋光缆、隧道光缆和水底光缆；
二、光缆的特点 层绞式光缆结构是由多根二次被覆光纤松套管或紧套管绕中心金属加强构件绞合成圆整的缆芯层绞式光缆中容纳的光纤数量多，光缆中光纤余长易控制；光缆的机械、环境性能好，适用于直埋、管道和架空。层绞式光缆结构的缺点是光缆结构、工艺设备较复杂，生产工艺环节繁琐，材料消耗多。
1L411062 光缆的分类及特点二、光缆的特点 中心束管式光缆是由一根二次光纤松套管或螺旋形光纤松套管’无绞合直接放在缆的中心位置，纵包阻水带和双面涂塑钢（铝）带，两根平行加强圆磷化碳钢丝或玻璃钢圆棒位于
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因而提高了网络传输的稳定性；光缆截面小，重量轻，特别适宜架空敷设；在束管中，光纤 数量灵活。缺点是光缆中的光纤数量不宜过光缆中光纤余长不易控制，成品光缆中松套管会出现后缩等。
1L411062 光缆的分类及特点 二、光缆的特点 骨架式光缆在我国仅限于干式光纤带光缆，即将光纤带以矩阵形式置于 U 形螺旋骨架槽中，阻水带以绕包方式缠绕在骨架上，阻水带外再纵包双面覆塑钢带，钢带外再挤上聚乙烯外护层。
骨架式光缆对光纤具有良好的保护性能，侧压强度好；结构紧凑、缆径小，适用于管道 布放；纤密度大，可上千芯至数千芯；施工接续中无需清除阻水油膏，接续效率缺点是制造设备复杂、多、生产技术难度大。
1L411062 光缆的分类及特点 （四）接入网用蝶形引入光缆 蝶形引入光缆又称作皮线光缆、皮纤，光缆中的光纤数一般为 1 芯、2 芯或 4 芯；光缆的标准制造长度一般为 500m、1000m 及 2000m； 1. 蝶形引入光缆主要用于光缆线路的入户引入段，即光纤到户、光纤到办公室、光纤到楼宇等。
2. 住宅用户接入蝶型引入缆线宜选用单芯缆、商务用户引入蝶型引入缆可按2-4 芯设计。
聚乙烯护层中组成的。
中心束管式光缆结构简单、制造工艺简捷；对光纤的保护优于其他结构的光缆，耐侧压，
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三、光缆的型号 （一）光缆型号组成格式 光缆型号由型式代号、规格代号和特殊性能标识组成
三、光缆的型号 （二）光缆型号的组成内容、代号及意义 1. 光缆的型式，由 5 部分组成，包括分类、加强构件、结构特征、护套、外护层。
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三、光缆的型号 GY--室外型GJ--室内型GJY--室内外型
2. 外护层的代号 当有外护层时，它可包括垫层、铠装层、和外被层的某些部分和全部，用两组数字表示 （垫层不需要表示）：第一组铠装层，一位或两位数字，第二组是外被层，一位数字 3. 规格 光缆的规格是由光纤、通信线、馈电线组成 光纤规格由光纤数和光纤类别组成，如果同一根光缆中含有两种和两种以上规格的光纤， 中间用“+”号联结 示例：通信线：2x2x0.4，表示 2 对标称直径为 0.4mm 的通信线对馈电线：2x1.5，表示 2 根标称截面积为 1.5mm2 的馈电线 （1）
光纤数的代号用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字表示
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（2）
光纤类别的代号，A 表示多模光纤，B 表示单模光纤 （三）光缆型号实例
四、双绞电缆的结构、分类和特性 在通信传输工程、核心网工程、IDC 工程、综合布线工程使用双绞电缆作为数据传送介质；不同传输速率使用不同双绞电缆。
通信工程中常用双绞电缆主要是 4 对双绞线组成。不同的线对具有不同的扭绞长度，扭绞长度越短，抗干扰能力越强。
首先要知道 568A 和 568B 标准：
568A 标准：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕 568B 标准：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕制作线的时候，有一个一般性的原则就是：
同类（连接线的两端是同一种设备）交叉（做交叉线）
异类（连接线的两端是不同的设备）平行（作平行线）
交叉线的做法是：一头采用 568A 标准，一头采用 568B 标准平行线的做法是：两头采用同样的标准（同为 568A 标准或 568B 标准）
双绞线的特性阻抗有 100Ω、120Ω、150Ω 标注方式有 CATX，改进型双绞标注 CATXe 根据是否有屏蔽层分为：屏蔽双绞电缆和非屏蔽双绞电缆非屏蔽双绞电缆的优点有：
1）
缆的直径小，节省所占用的空间，成本低 2）
重量轻，易弯曲，易安装 3）
可以将串扰减到最小或加以消除 （一）五类双绞电缆（CAT5）
最高频率带宽 100MHZ，最高传输速率为 100Mbps。主要用于 100BASE-T 和 1000BASE-T 最大传输距离 100m
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（二）超五类双绞电缆（CAT5e）
100MHZ 带宽 用于快速以太网和千兆以太网中 近端串音、衰减串扰比和回波损耗等指标都有很大的提高。
（三）六类双绞电缆（CAT6）
CAT6 电缆的传输速率在 1-250MHZ，适用于传输速率高于 1Gbps 的应用。相对于 CAT5 一个重要的不同点在于：改善了串扰以及回波损耗的性能； 布线采用星形拓扑结构，布线距离：永久链路长度不超过 90m，信道长度不超过 100m 应用于百兆位快速以太网和千兆位以太网中，广泛用于服务器机房布线，以及保留升级至千兆以太网能力的水平布线中。
（四）超六类双绞电缆（CAT6A）
传输频率 500MHZ，传输速度为 10Gbps。
（五）七类双绞电缆（CAT7）
提供至少 500MHZ 的综合衰减串扰比、600MHZ 的整体带宽，传输速度可达 10Gbps，支持 10GBASE-T 以太网，适用于高速网络应用，可提供高度保密传输，支持未来新型应用。
最大衰减值随频率信号的增高而增大 近端串音衰减值随传输信号频率增高而减小
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1L412011 机房设备安装一、铁件安装 安装的立柱应垂直，垂直偏差应不大于立柱全长的 1‰； 列间撑铁应在一条直线上，吊挂安装应牢固、垂直，一列有多个吊挂，吊挂应在一条直线上。
二、电缆走道及槽道安装 电缆主走道及槽道左右偏差不得超过 50mm； 水平走道应与列架保持平行或直角相交，水平度每米偏差不超过 2mm。垂直走道应与地面保持垂直并无倾斜现象，垂直度偏差不超过 1‰； 走线架应保证电气连通，就近连接至室内保护接地排，接地线采用 35mm2 黄绿多股铜芯电缆。
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子架安装位置应满足设计要求。
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三、机架设备安装 （一）机架安装 需加固底座或机帽时，其规格、型号和尺寸应与机架相符，总体高度应与机房整体机架高度一致，漆色同机架颜色基本一...